게시판 > 질답게시판 > 배기시스템 운전조건 변화에 의한 결과 및 원리 문의

스테파노 Stefano

24-01-03 16:37

A1) Fan이 동작하여 흡입측 압력을 저압상태로 만들어 주는 원리는 Fan Impeller 안으로 유입되어오는 기체분자를 배기측으로 내보낼 수 있는 장치이기 때문입니다. 압력은 분자들이 상호간의 충돌과 용기 벽과의 충돌로 인하여 나타내는 단위 면적당의 힙을 말하는데 Fan Impeller안쪽으로 들어온 분자는 시스템 쪽으로 내내지 않고 Fan 배출구측으로 불어낼 수 있기 때문입니다. 분자들끼리 탄성충돌을 하고 있다가 팬 안으로 (우연히)들어온 분자는 Impeller와 Casing 벽면을 충돌하면서 Fan 출구쪽으로 가스분자를 배출해 내게 되면 흡입측에서는 분자드의 절대 숫자가 줄어들게 되고 이로인하여 흡입측 기체들이 보여주는 압력은 낮아지게 됩니다. 동일 온도에서 압력이 낮아졌다는 의미는 분자운동량이 줄어들어들었다는 뜻이고 분자운동량이 줄어들게 된 원인은 바로 기체분자수효 즉 분자밀도가 줄어들었다는 의미가 됩니다.

물리화학의 분자운동론 기초부문에서 기체들이 나타내는 압력은 절대온도에 비례하고 일정공간내에 존재하는 분자들의 수효에 비례하는데 그때의 비례상수가 바로 볼츠만 상수입니다. 어느 공간(용기)내에 일정수효의 분자들이 들어있을 때 절대온도가 정해지면 일정수효의 분자들이 나타내는 압력은 일정한 값을 나타낸다는 것을 밝혀졌는데 그것이 바로 분자운동론에 바탕을 둔 이상기체법칙이고 몰당 분자수효(아보가드로 수)와 볼츠만 상수를 곱한값이 바로 이상기체 상수인 것이지요.

결국 팬이 시스템내의 분자를 밖으로 펌핑해 내면 시스템(흡입)측에 머물러 있던 분자 농도가 묽어지고 압력이 떨어지는데 이 원리로 팬이 진공을 만들어 내는 원리이고 가정에서 흔히 볼 수 있는 진공청소기의 원리가 바로 이를 이용한 기계입니다.

A2) Pump의 경우는 유체의 밀도가 변하지 않는 유체를 취근하는 기계인데 펌프배출측의 밀도와 흡입측의 밀도는 변항이 없으므로 밀도x부피유량=질량유량의 식에서 밀도가 상수이므로 부피유량은 항상 철저하게도 질량유량과 비례하는 유체를 다루고 있는데 팬의 경우엔 압력에 따라 밀도가 변하는 즉 부피가 변하는 시스템을 다루고 있어서 부피유량이 같더라도 유체 밀도에따라 크게변합니다.

전자(펌프)의 경우에는 도관내 유량과 유속으로 압력차가 즉시 결정되지만 후자(팬)의 경우에는 유체 밀도에 따라 질량유량이 크게 달라지기 때문에 부피유량 만으로는 도관내 차압을 한번에 계산이 안됩니다. 왜냐하면 팬으로부처 어느 거리 떨어져 있는 지점의 압력을 알아보려고 하려면 그곳까지 도달하는데의 압력손실을 알아야 하는데 차압이 발생할때마다 각 위치에서이 압력이 달라지고 부피도 달라져 그 구간을 지나는 유체의 압력손실이 항상 변하고 있는 형국이라서 어느곳에서부터 손을 대야할 질 혼동스러워집니다.

따라서 압축성 유체의 Hydraulic 계산은 우선 어느 지점까지의 압력손실을 가정한 압력을 가정하고 그 압력에서의 밀도와 점도의 물성을 이용하여 차압을 계산해보고 원래가정 했었던 압력이 맞으면 그곳의 압력으로 취하고 그렇지 않으면 다시 압력손실을 가정하는 것을 반복하는 방법으로 차압을 계한해야 합니다. 물론 압력차가 작으면 입구 압력으로 차압을 계산하고 입출구 압력이 20~30%이하라고 하면 평균압력을 이용해서 차압을 계산하는 방법(Crane TP 410에 언급된 내용)을 사용합니다. 이것이 아주 번거롭기 때문에 이를 Computor를 사용하여 계산하는 것입니다.

A3) 질문에서 DPI위치가 무엇이고 어디위치인지 전혀 설명되지 않았고 500 Pa가 걸리는 부분이 어느영역인지 불분명하지만 왼쪽 그림에서 절대압력 프로파일을 그려보면 Fan Discharge연결부 압력이 가장 높고 Fan Suction연결부 노즐위치에서의 압력이 가장 낮습니다. 이로부터 Ph. D1, D2, D3로 이어지면서 압력이 점점 높아집니다. (혹시 다르게 이해하고 있지 않나 생각됩니다
A4ab) 이전에 Pa값이 -500 Pa로 운전되고 있는 상태에서 D3부분의 Duct 크기를 줄이게 되면 D3 부분의 차압이 늘어나면서 배기 Ared의 압력은 -400 -300Pa와 같이 압력이 올라가게 되는데 반대로 Ph 부분에서는 압력이 더 낮아지게 되고 그로 인해 Fan 입구의 압력은 더 낮아지게 됩니다. D3 부분 차압이 늘면서 이분을 통과하는 유량이 늘어나는 것이 아니라 배기 Area에 누적되는 Gas 배출이 억제되어 진공도가 떨어집니다 ㅇ3부분 차압은 늘었어도 통과유량은 오히려 줄어들었다는 의미

배기 Area의 진공도를 높이고자 하면 배기Area에서 Fan 사이의 흐름저항을 더 낮게 유지함으로써 Fan에 유입되는 가스의 유량을 늘여주어야하지 Fan 배출구를 여닫아 주는 것은 진공도 향상에 도움은 전혀되지 않고 Fan이 배출해야 할 유량은 줄어들었지만 배출압력까지 올려주는 배압이 높아져 동력만 올라가게 됩니다.

따라서 Damper를 D1-D2등 중간에 달아두는 것은 Ph 압력을 낮추는데 도움은 주게되겠지만 배기 Area 진공도를 더 낮추는데는 효가없습니다.

Damper를 배기Airea와 배기Fan 사이에 두고 배기 Area의 진공도를 조절하려는 경우는 배기 Area에 진공이 너무 많이 걸려서 조절해야 하는 경우 사용하는 방법입니다.

A5) A, B 두개의 Fan을 가동하고 있던중 B의 Damper를 조금 닫아주었을 때 B의 배출유량 감소는 당연한 것이고 이로인해 System Header 진공도가 떨어져 절대압력이 올라가는 것은 당연한데 이를 극복하기 위해 (Vacuum) Pressure Controller는 Fan A
와 Fan B의 회전수를 높이도록 제어계가 추종 동작하게 될 것입니다

그리되면 B도 회전수를 높였지만 이전보도 Fan에 유입되는 유량이 줄어들어 제 출력을 발휘하지 못하게 될 뿐만 아니라 A의 흡입측 압력이 올라가게 되고 회전수도 올라가 Fan A의 동력이 크게 증가하게 될 것입니다. 반면에 B는 회전수는 올렸어도 배출량도 줄고 소요동력도 줄어

물리화학의 분자운동론 기초부문에서 기체들이 나타내는 압력은 절대온도에 비례하고 일정공간내에 존재하는 분자들의 수효에 비례하는데 그때의 비례상수가 바로 볼츠만 상수입니다.  어느 공간(용기)내에 일정수효의 분자들이 들어있을 때 절대온도가 정해지면 일정수효의 분자들이 나타내는 압력은 일정한 값을 나타낸다는 것을 밝혀졌는데 그것이 바로 분자운동론에 바탕을 둔 이상기체법칙이고 몰당 분자수효(아보가드로 수)와 볼츠만 상수를 곱한값이 바로 이상기체 상수인 것이지요.

결국 팬이 시스템내의 분자를 밖으로 펌핑해 내면 시스템(흡입)측에 머물러 있던  분자 농도가 묽어지고 압력이 떨어지는데 이 원리로 팬이 진공을 만들어 내는 원리이고  가정에서 흔히 볼 수 있는 진공청소기의 원리가 바로 이를 이용한 기계입니다.

A2) Pump의 경우는 유체의 밀도가 변하지 않는 유체를 취근하는 기계인데  펌프배출측의 밀도와 흡입측의 밀도는 변항이 없으므로  밀도x부피유량=질량유량의 식에서 밀도가 상수이므로 부피유량은 항상 철저하게도 질량유량과 비례하는 유체를 다루고 있는데  팬의 경우엔 압력에 따라 밀도가 변하는 즉 부피가 변하는 시스템을 다루고 있어서  부피유량이 같더라도 유체 밀도에따라 크게변합니다.

전자(펌프)의 경우에는 도관내 유량과 유속으로 압력차가 즉시 결정되지만  후자(팬)의 경우에는  유체 밀도에 따라 질량유량이 크게 달라지기 때문에 부피유량 만으로는 도관내 차압을 한번에 계산이 안됩니다.   왜냐하면  팬으로부처 어느 거리 떨어져 있는 지점의 압력을 알아보려고 하려면 그곳까지 도달하는데의 압력손실을 알아야 하는데 차압이 발생할때마다 각 위치에서이 압력이 달라지고 부피도 달라져 그 구간을 지나는  유체의 압력손실이 항상 변하고 있는 형국이라서 어느곳에서부터 손을 대야할 질 혼동스러워집니다.

따라서 압축성 유체의 Hydraulic 계산은  우선 어느 지점까지의 압력손실을 가정한 압력을 가정하고 그 압력에서의 밀도와 점도의 물성을 이용하여 차압을 계산해보고 원래가정 했었던 압력이 맞으면 그곳의 압력으로 취하고 그렇지 않으면 다시 압력손실을 가정하는 것을 반복하는 방법으로 차압을 계한해야 합니다.  물론 압력차가 작으면 입구 압력으로 차압을 계산하고 입출구 압력이 20~30%이하라고 하면 평균압력을 이용해서 차압을 계산하는 방법(Crane TP 410에 언급된 내용)을 사용합니다. 이것이 아주 번거롭기 때문에 이를 Computor를 사용하여 계산하는 것입니다.

A3) 질문에서 DPI위치가 무엇이고 어디위치인지 전혀 설명되지 않았고 500 Pa가 걸리는 부분이 어느영역인지 불분명하지만 왼쪽 그림에서 절대압력 프로파일을 그려보면 Fan Discharge연결부 압력이 가장 높고 Fan Suction연결부 노즐위치에서의 압력이 가장 낮습니다.   이로부터 Ph. D1, D2, D3로 이어지면서 압력이 점점 높아집니다.  (혹시 다르게 이해하고 있지 않나 생각됩니다
A4ab) 이전에 Pa값이 -500 Pa로 운전되고 있는 상태에서 D3부분의 Duct 크기를 줄이게 되면 D3 부분의 차압이 늘어나면서 배기 Ared의 압력은 -400 -300Pa와 같이 압력이 올라가게 되는데 반대로 Ph 부분에서는 압력이 더 낮아지게 되고 그로 인해  Fan 입구의 압력은 더 낮아지게 됩니다.     D3 부분 차압이 늘면서 이분을 통과하는 유량이 늘어나는 것이 아니라 배기 Area에 누적되는  Gas 배출이 억제되어 진공도가 떨어집니다  ㅇ3부분 차압은 늘었어도 통과유량은 오히려 줄어들었다는 의미

배기 Area의 진공도를 높이고자 하면 배기Area에서 Fan 사이의 흐름저항을 더 낮게 유지함으로써  Fan에 유입되는 가스의 유량을 늘여주어야하지 Fan 배출구를 여닫아 주는 것은 진공도 향상에 도움은 전혀되지 않고  Fan이 배출해야 할 유량은 줄어들었지만  배출압력까지 올려주는 배압이 높아져 동력만 올라가게 됩니다.

따라서 Damper를  D1-D2등 중간에 달아두는 것은 Ph 압력을 낮추는데 도움은 주게되겠지만 배기 Area 진공도를 더 낮추는데는 효가없습니다.

Damper를 배기Airea와 배기Fan 사이에 두고 배기 Area의 진공도를 조절하려는 경우는  배기 Area에 진공이 너무 많이 걸려서 조절해야 하는 경우 사용하는 방법입니다.

A5) A, B 두개의 Fan을 가동하고 있던중 B의 Damper를 조금 닫아주었을 때 B의 배출유량 감소는 당연한 것이고 이로인해 System Header 진공도가 떨어져 절대압력이 올라가는 것은 당연한데  이를 극복하기 위해  (Vacuum) Pressure Controller는 Fan A
와 Fan B의 회전수를 높이도록 제어계가 추종 동작하게 될 것입니다

그리되면  B도 회전수를 높였지만 이전보도 Fan에 유입되는 유량이 줄어들어 제 출력을 발휘하지 못하게 될 뿐만 아니라 A의 흡입측 압력이 올라가게 되고 회전수도 올라가 Fan A의 동력이 크게 증가하게 될 것입니다.  반면에 B는 회전수는 올렸어도 배출량도 줄고 소요동력도 줄어

배움채움 ddbou123

24-01-08 22:10

스테파노님 바쁘신 업무중에 상세한 설명 정말 감사드립니다.
몇가지 더 여쭤보고 싶은 것이 있어 댓글 작성드립니다!

1) 원하는 배기 Area의 진공도를 향상하는 방법은 Fan Inlet을 해당 Area에 연결하여 더 많은 양의 기체를 흡입하여 외부로 배출하면 된다고 이해하였습니다.

Fan 의 Performance Curve Q-H 곡선에서 동일 Hz 기준 Q와 H는 반비례 관계라고 이해하고 있습니다.
배기 Area의 진공도를 향상한다는 것은 Motor 동일 Hz 기준에서, Performance Curve 곡선과 반대되는 것처럼 보여 이해가 잘 되지 않습니다.

Motor Hz 변화가 없다고 가정하면, 배기 Area의 진공도 향상(절대압 하락)을 위해 더 많은 유량을 Fan으로 흡입하여 배출하는 것은 Fan 이 낼 수 있는 Head가 적어진다는 의미가 아닌가요? Fan 이 낼 수 있는 Head가 적어지면 배기 Area의 진공도가 하락하는 것이 아닌지요??
(Fan Performance Curve에서 Head는 Fan Discharge에서 낼 수 있는 정압과 동일한 의미가 맞나요? +500 Pa일 경우 Fan Inlet Nozzle 은 -500 Pa 이라고 가정)

상세하게 기존에 답변주신 사항에 대해 잘 이해를 못한 부분이 있어 재 질문드립니다!

기존 Comment 1번) 이전에 Pa값이 -500 Pa로 운전되고 있는 상태에서 D3부분의 Duct 크기를 줄이게 되면 D3 부분의 차압이 늘어나면서 배기 Ared의 압력은 -400 -300Pa와 같이 압력이 올라가게 되는데 반대로 Ph 부분에서는 압력이 더 낮아지게 되고 그로 인해 Fan 입구의 압력은 더 낮아지게 됩니다.

-> 위 Comment에서, D3 부분 Duct 크기를 줄이면 배기 Area 압력이 상승하고 Fan Impeller로 유입되는 유량이 적어지면서 말씀하신 현상이 일어난다고 이해하면 될까요?
-> 만약 D3 부분 Duct 크기를 줄일 때 Fan Motor가 Ph(Header 정압)을 일정하게 유지하는 인버터 운전을 한다고 하면, Motor Hz는 감소할까요? 혹은 동일 Hz인 Q-H 곡선에서 Q(유량) 감소하고 H(Head)가 증가하는 쪽으로 운전점이 변경될까요?
(후자는 시스템 커브가 aX^2 이라고 한다면 a값이 커짐을 의미)

기존 Comment 2번) Damper를 D1-D2등 중간에 달아두는 것은 Ph 압력을 낮추는데 도움은 주게되겠지만 배기 Area 진공도를 더 낮추는데는 효가없습니다.

-> 위 Comment에서, Fan Motor가 Ph(Header 정압)을 일정하게 유지하는 인버터 운전을 한다고 하면, D1-D2 중간에 설치된 Damper 개도를 줄일 경우에 배기 Area 진공도 감소 및 Fan Hz 가 감소하는게 맞을까요?
-> 동일하게 Fan Motor가 Ph 를 일정하게 유지하는 인버터 운전을 할 때, Damper가 Ph 와 Fan 사이에 설치되어 있을 경우 Damper 개도를 줄인다면 배기 Area 진공도 감소 및 Fan Hz 가 증가하는게 맞을까요?

감사합니다!

스테파노님 바쁘신 업무중에 상세한 설명 정말 감사드립니다.
몇가지 더 여쭤보고 싶은 것이 있어 댓글 작성드립니다!

1) 원하는 배기 Area의 진공도를 향상하는 방법은 Fan Inlet을 해당 Area에 연결하여 더 많은 양의 기체를 흡입하여 외부로 배출하면 된다고 이해하였습니다.

Fan 의 Performance Curve Q-H 곡선에서 동일 Hz 기준 Q와 H는 반비례 관계라고 이해하고 있습니다.
배기 Area의 진공도를 향상한다는 것은 Motor 동일 Hz 기준에서, Performance Curve 곡선과 반대되는 것처럼 보여 이해가 잘 되지 않습니다.

Motor Hz 변화가 없다고 가정하면, 배기 Area의 진공도 향상(절대압 하락)을 위해 더 많은 유량을 Fan으로 흡입하여 배출하는 것은 Fan 이 낼 수 있는 Head가 적어진다는 의미가 아닌가요? Fan 이 낼 수 있는 Head가 적어지면 배기 Area의 진공도가 하락하는 것이 아닌지요??
(Fan Performance Curve에서 Head는 Fan Discharge에서 낼 수 있는 정압과 동일한 의미가 맞나요? +500 Pa일 경우 Fan Inlet Nozzle 은 -500 Pa 이라고 가정)

상세하게 기존에 답변주신 사항에 대해 잘 이해를 못한 부분이 있어 재 질문드립니다!
  
기존 Comment 1번) 이전에 Pa값이 -500 Pa로 운전되고 있는 상태에서 D3부분의 Duct 크기를 줄이게 되면 D3 부분의 차압이 늘어나면서 배기 Ared의 압력은 -400 -300Pa와 같이 압력이 올라가게 되는데 반대로 Ph 부분에서는 압력이 더 낮아지게 되고 그로 인해  Fan 입구의 압력은 더 낮아지게 됩니다.

-> 위 Comment에서, D3 부분 Duct 크기를 줄이면  배기 Area 압력이 상승하고 Fan Impeller로 유입되는 유량이 적어지면서 말씀하신 현상이 일어난다고 이해하면 될까요?
-> 만약 D3 부분 Duct 크기를 줄일 때 Fan Motor가 Ph(Header 정압)을 일정하게 유지하는 인버터 운전을 한다고 하면, Motor Hz는 감소할까요? 혹은 동일 Hz인 Q-H 곡선에서 Q(유량) 감소하고 H(Head)가 증가하는 쪽으로 운전점이 변경될까요?
(후자는 시스템 커브가 aX^2 이라고 한다면 a값이 커짐을 의미)

기존 Comment 2번) Damper를  D1-D2등 중간에 달아두는 것은 Ph 압력을 낮추는데 도움은 주게되겠지만 배기 Area 진공도를 더 낮추는데는 효가없습니다.

-> 위 Comment에서, Fan Motor가 Ph(Header 정압)을 일정하게 유지하는 인버터 운전을 한다고 하면, D1-D2 중간에 설치된 Damper 개도를 줄일 경우에 배기 Area 진공도 감소 및 Fan Hz 가 감소하는게 맞을까요?
-> 동일하게 Fan Motor가 Ph 를 일정하게 유지하는 인버터 운전을 할 때, Damper가 Ph 와 Fan 사이에 설치되어 있을 경우 Damper 개도를 줄인다면 배기 Area 진공도 감소 및 Fan Hz 가 증가하는게 맞을까요?

감사합니다!

스테파노 Stefano

24-01-08 23:56

<진공도 조절에 관련된 주제인데 우선 진공시스템의 조절계에 문제가 있어보입니다>

1) <원하는 배기 Area의 진공도를 향상하는 방법은 Fan Inlet을 해당 Area에 연결하여 더 많은 양의 기체를 흡입하여 외부로 배출하면 된다고 이해...> ==>맞습니다.

2) <Fan 의 Performance Curve Q-H 곡선에서 동일 Hz 기준 Q와 H는 반비례 관계라고 이해..> ==> 맞지 않습니다. Q가증가하면 H가 줄어드는 것은 맞지만 반비례 관계가 되려변 Q*H = 상수가 되는 것인데 그렇지 않습니다.

3)<..배기 Area의 진공도를 향상한다는 것은 Motor 동일 Hz 기준에서, Performance Curve 곡선과 반대되는 것처럼 보여..>
==> 배기 Area 진공도를향상한다는 것은 배기Area에서 발생되는 Gas 분자를 더 많이 팬 밖으로 뿐어내야 하는 것입니다.

Vacuum 흡입 Line에 저항이 많이 걸린상태에서는 Fan Motor 속도만 올린다해서 배기 Area에서의 진공도가 높아지지 않습니다. Fan Suction 직전의 압력만 크게 떨어질 뿐 배기 Area의 진공도는 높아지지 않으며 Fan에서 뿜어내는 Gas량이 줄면 동력도 줄어듦니다. ( Fan의 동력은 뿜어내는 부피에 압력차의 곱으로 계산되는데 뿜어낼 Gas량이작아지면 동력이 줄어들지요 Gas가 없는 상태에서는 모터 회전수는 별 영향이 없습니다. 진공상태의 공간에서 팬을 돌려봤자 마찰에너지만 커지지 동력이 소요되는 것은 아닙니다.)

4) < Area의 진공도 향상(절대압 하락)을 위해 더 많은 유량을 Fan으로 흡입하여 배출하는 것은 Fan 이 낼 수 있는 Head가 적어진다는 의미가 아닌가...> ==> Fan 배출압이 일정한 상태에서 Area의 진공도가 낮아지면 고 Fan전후의 압력차가 늘어나면 Differential Head가 늘어나는 것이지 Head가 줄어드는 것이 아닙니다. 진공펌프도 압축기의 일종이므로 절대압력 비를 기준으로 동력이 계산되는 것을 상기해 보세요.

5) <.. D3 부분 Duct 크기를 줄이면 배기 Area 압력이 상승하고 Fan Impeller로 유입되는 유량이 적어지면서 ...> D3 부분 Duct 크기가 줄어들면 이곳을 통과하는 유량이 줄어들어 배기 Area의 압력이 상승하는 것이 먼저이고 Fan Impeller에 유입되는 유량이 줄어드는 것은 한참 뒤의 이야기입니다.

진공도가 떨어지는 이유는 시스템에 스며드는 (아니면 시스템에서 발생하는 )가스의 양이 늘어나는 것이라는 것을 명심하세요.

6) <...만약 D3 부분 Duct 크기를 줄일 때 Fan Motor가 Ph(Header 정압)을 일정하게 유지하는 인버터 운전을 한다고 하면, Motor Hz는 감소할까요? 혹은 동일 Hz인 Q-H 곡선에서 Q(유량) 감소하고 H(Head)가 증가하는 쪽으로 운전점이 변경...?..>==>

시스템에 Duct 크기 (Control Valve라고 생각), Fan Motor 회전속도, 진공조절계 출력, 진공계의 압력, 진공펌프 배출유량, 등이 아주 정리되지 않아서 혼동스러워 하는 것 같습니다

모든 변수를 고정해두고 (1) Area 압력을 조절하기 위해 Duct 부분에 설치된 Control Valve 하나만을 생각하거나 (2) Area압력을 조절하기 위해 Fan 회전수만 조절하도록 하거나 (3) 진공펌프 배출유량(질량유량)계가 있다면 이를 조절하도록 하거나
(4) 진공펌프 배출압력만을 조절하거나 (5) Area 압력조절을 위해 진공펌프 동력을 조절하도록 하거나... 어느 하나씩 해결해 봐야 합니다. 온갖 변수를 한꺼번에 조절하도록 하는 것을 생각하고 있는 것으로 보이는데 그리하는 것은 불가능합니다. 기본에 충실한 조절계만을 생각하고 하나씩 해결해 보고 그로부터 더 진보된 조절계를 설계해 보는 것입니다.

질문자는 혼동속에서 중심을 잃고 있는 것으로 보입니다. Area 부분 진공도를 높이기 위해서라면 Duct 크기은 키워놓은 상태에서 조절밸브를 사용하거나 Fan의 속도를 늘이거나 해야하지 Fan의 성능면에 너무 고심하고 있는것 같습니다.

가장 간단한 진공조절 장치라고 하면 진공Controller가 인버터 속도조절계의 설절치를 결정하도록 해보는 것이 Simple해 보입니다. Duct는 될수록 크게 해두는 것이 Vacuum Pipe의 Conductance를 늘여주는 방법입니다. 저항이 크면 다른 방법으로 효과가 없습니다.

7) <기존 Comment 2번) Damper를 D1-D2등 중간에 달아두는 것은 Ph 압력을 낮추는데 도움은 주게되겠지만 배기 Area 진공도를 더 낮추는데는 효가없어 ...> ==> 진공펌프의 용량이 부족하여 원하는 진공도에 도달하지 않는 것으로 보입니다 .

8) <Fan Motor가 Ph(Header 정압)을 일정하게 유지하는 인버터 운전을 한다고 하면, D1-D2 중간에 설치된 Damper 개도를 줄일 경우에 배기 Area 진공도 감소 및 Fan Hz 가 감소하는게 맞을까요? > ==> 이 방법이 바로 6)에서 설명한 여러 방법중에서 (1)의 방법이기는 하나 Fan Hz와는 전혀 관계가 없습니다. Fan 인버터 조절기를 수동으로 해두고 (1)의 방법을 먼저 시행해보는 것이 바로 (1)번의 방법에 해당합니다. Inverter 달아두었다고 만능일 것이라고 생각하는 것이 병폐인 것 같습니다.

9) 진공 Header의 압력이 크게 낮아졌는데도 해당 Area에 진공이 걸리지 않는 것은 Ph위치와 Area간 저항이 너무크기 때문입니다 연결된 D2, D3 부분 duct 크기를 크게 늘이는 것이 급선무이고 두번째 Vacuum Booster를 두거나 그래도 안되면 세번째 진공펌프의 용량을 늘이여야 할 것입니다. Fan이 제성능을 발하도록 하겨면 D3 길을 넓혀놔야 합니다

<진공도 조절에 관련된 주제인데 우선 진공시스템의 조절계에 문제가 있어보입니다>

1) <원하는 배기 Area의 진공도를 향상하는 방법은 Fan Inlet을 해당 Area에 연결하여 더 많은 양의 기체를 흡입하여 외부로 배출하면 된다고 이해...> ==>맞습니다.

2) <Fan 의 Performance Curve Q-H 곡선에서 동일 Hz 기준 Q와 H는 반비례 관계라고 이해..> ==> 맞지 않습니다.  Q가증가하면 H가 줄어드는 것은 맞지만  반비례 관계가 되려변  Q*H = 상수가 되는 것인데  그렇지 않습니다.

3)<..배기 Area의 진공도를 향상한다는 것은 Motor 동일 Hz 기준에서, Performance Curve 곡선과 반대되는 것처럼 보여..>
==> 배기 Area 진공도를향상한다는 것은 배기Area에서 발생되는 Gas 분자를 더 많이 팬 밖으로 뿐어내야 하는 것입니다.

Vacuum 흡입 Line에 저항이 많이 걸린상태에서는 Fan Motor 속도만 올린다해서 배기 Area에서의 진공도가 높아지지 않습니다.  Fan Suction 직전의 압력만 크게 떨어질 뿐 배기 Area의 진공도는 높아지지 않으며  Fan에서 뿜어내는 Gas량이 줄면 동력도 줄어듦니다.   ( Fan의 동력은  뿜어내는 부피에 압력차의 곱으로 계산되는데 뿜어낼 Gas량이작아지면 동력이 줄어들지요 Gas가 없는 상태에서는  모터 회전수는 별 영향이 없습니다.   진공상태의 공간에서 팬을 돌려봤자 마찰에너지만 커지지 동력이 소요되는 것은 아닙니다.)

4) < Area의 진공도 향상(절대압 하락)을 위해 더 많은 유량을 Fan으로 흡입하여 배출하는 것은 Fan 이 낼 수 있는 Head가 적어진다는 의미가 아닌가...> ==> Fan 배출압이 일정한 상태에서 Area의 진공도가 낮아지면 고 Fan전후의 압력차가 늘어나면 Differential Head가 늘어나는 것이지 Head가 줄어드는 것이 아닙니다.   진공펌프도 압축기의 일종이므로 절대압력 비를 기준으로 동력이 계산되는 것을 상기해 보세요.

5) <.. D3 부분 Duct 크기를 줄이면  배기 Area 압력이 상승하고 Fan Impeller로 유입되는 유량이 적어지면서 ...> D3 부분 Duct 크기가 줄어들면 이곳을 통과하는 유량이 줄어들어 배기 Area의 압력이 상승하는 것이 먼저이고  Fan Impeller에 유입되는 유량이 줄어드는 것은 한참 뒤의 이야기입니다.

진공도가 떨어지는 이유는 시스템에 스며드는 (아니면 시스템에서 발생하는 )가스의 양이 늘어나는 것이라는 것을 명심하세요.

6) <...만약 D3 부분 Duct 크기를 줄일 때 Fan Motor가 Ph(Header 정압)을 일정하게 유지하는 인버터 운전을 한다고 하면, Motor Hz는 감소할까요? 혹은 동일 Hz인 Q-H 곡선에서 Q(유량) 감소하고 H(Head)가 증가하는 쪽으로 운전점이 변경...?..>==>

시스템에  Duct 크기 (Control Valve라고 생각),  Fan Motor 회전속도,  진공조절계 출력,  진공계의 압력,  진공펌프 배출유량,   등이 아주 정리되지 않아서 혼동스러워 하는 것 같습니다

모든 변수를 고정해두고  (1) Area 압력을 조절하기 위해  Duct 부분에 설치된 Control Valve 하나만을 생각하거나 (2) Area압력을 조절하기 위해 Fan 회전수만 조절하도록 하거나  (3) 진공펌프 배출유량(질량유량)계가 있다면 이를 조절하도록 하거나 
(4) 진공펌프 배출압력만을 조절하거나  (5) Area 압력조절을 위해 진공펌프 동력을 조절하도록 하거나...   어느 하나씩 해결해 봐야 합니다.   온갖 변수를 한꺼번에 조절하도록 하는 것을 생각하고 있는 것으로 보이는데  그리하는 것은 불가능합니다.  기본에 충실한 조절계만을 생각하고 하나씩 해결해 보고 그로부터 더 진보된 조절계를 설계해 보는 것입니다.

질문자는 혼동속에서 중심을 잃고 있는 것으로 보입니다.     Area 부분 진공도를 높이기 위해서라면  Duct 크기은 키워놓은 상태에서 조절밸브를 사용하거나  Fan의 속도를 늘이거나 해야하지  Fan의 성능면에 너무 고심하고 있는것 같습니다.

가장 간단한 진공조절 장치라고 하면 진공Controller가   인버터 속도조절계의 설절치를 결정하도록 해보는 것이 Simple해 보입니다.   Duct는 될수록 크게 해두는 것이 Vacuum Pipe의 Conductance를 늘여주는 방법입니다.  저항이 크면 다른 방법으로 효과가 없습니다.

7) <기존 Comment 2번) Damper를  D1-D2등 중간에 달아두는 것은 Ph 압력을 낮추는데 도움은 주게되겠지만 배기 Area 진공도를 더 낮추는데는 효가없어 ...>  ==> 진공펌프의 용량이 부족하여 원하는 진공도에 도달하지 않는 것으로 보입니다 .

8) <Fan Motor가 Ph(Header 정압)을 일정하게 유지하는 인버터 운전을 한다고 하면, D1-D2 중간에 설치된 Damper 개도를 줄일 경우에 배기 Area 진공도 감소 및 Fan Hz 가 감소하는게 맞을까요? >   ==> 이 방법이 바로 6)에서 설명한 여러 방법중에서 (1)의 방법이기는 하나  Fan Hz와는 전혀 관계가 없습니다.   Fan 인버터 조절기를 수동으로 해두고  (1)의 방법을 먼저 시행해보는 것이 바로 (1)번의 방법에 해당합니다.  Inverter 달아두었다고 만능일 것이라고 생각하는 것이 병폐인 것 같습니다.

9) 진공 Header의 압력이 크게 낮아졌는데도 해당 Area에 진공이 걸리지 않는 것은 Ph위치와 Area간 저항이 너무크기 때문입니다  연결된 D2, D3 부분 duct 크기를 크게 늘이는 것이 급선무이고 두번째 Vacuum Booster를 두거나 그래도 안되면 세번째 진공펌프의 용량을 늘이여야 할 것입니다.   Fan이 제성능을 발하도록 하겨면  D3 길을 넓혀놔야 합니다